第九章+第一节+原电池+化学电源+课时作业.docx

1、第九章+第一节+原电池+化学电源+课时作业第九章 第一节 原电池 化学电源课时作业一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1关于右图所示的原电池，下列说法正确的是 ()A电子从锌电极通过电流表流向铜电极B盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移C锌电极发生还原反应，铜电极发生氧化反应D铜电极上发生的电极反应是2H2e=H2解析：由图可见锌作负极，铜作正极，故电子从锌电极通过外电路流向铜电极；A正确内电路电流方向是从锌通过溶液流向铜，而盐桥中的阴离子反向流向硫酸锌溶液中根据锌作负极发生氧化反应，铜作正极发生还原反应，C错误铜电极上发生的电极反应是Cu22e=Cu, D错误答案：A2(2010

2、无锡模拟)把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池若A、B相连时A作负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时，A极减轻；B、D相连，B为正极则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 ()AABCDBACBDCACDB DBDCA解析：金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极负极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性ACDB.答案：C3下列叙述中正确的是 ()A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极C马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀D铜锌原电池

3、工作时，若有13 g锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过解析：两种活泼性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池在原电池中，活泼金属中的电子流向不活泼的电极，因此活泼金属是负极镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀铜锌原电池工作时，锌作负极失电子，电极反应为Zn2e=Zn2，1 mol Zn失去2 mol电子，0.2 mol锌(质量为13 g)被溶解电路中有0.4 mol电子通过故选D.答案：D4(2009江苏高考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示关于该电池

4、的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为：C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体L解析：微生物在高温下会因蛋白质变性而死亡，所以该电池不能在高温下工作；该燃料电池的原理为：C6H12O66O2=6CO26H2O，根据总反应方程式可书写出电极反应方程式，负极为C6H12O66H2O24e=6CO224H，正极为6O224e24H=12H2O；从电极反应方程式显而易见，H应从负极移向正极；从总反应方程式可见，每生成1 mol CO2消耗1 mol O2.答案：B5如图

5、所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)下列叙述正确的是()Aa中铁钉附近呈现红色Bb中铁钉上发生还原反应 Ca中铜丝上发生氧化反应Db中铝条附近有气泡产生解析：a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：O22H2O4e=4OH，正极周围变红；b中铝条作负极，失去电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反应答案：B6(双选)电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn2OH2e=ZnOH2O；Ag2OH2O2e=2Ag2OH.下列判断正确的是 ()A锌为正极，Ag2O为负

6、极B锌为负极，Ag2O为正极C原电池工作时，负极区溶液pH减小D原电池工作时，负极区溶液pH增大解析：原电池中失去电子的电极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极，B正确因为Zn2OH2e=ZnOH2O，负极区域溶液c(OH)不断减少，故pH减小答案：BC7(双选)(2010广东高三联考)电车所用电池一般为铅蓄电池，如图所示，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为PbPbO24H2SO2PbSO42H2O，则下列说法正确的是 ()A放电时：电流方向由A到BB放电时：正极反应是PbSO2e=PbSO4C充电时：铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连D充电时：阳极反应是PbSO42H2O2e=Pb

7、O2SO4H解析：(1)放电时：负极：PbSO2e=PbSO4正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O电子流向：负极正极，电流方向由PbO2Pb.(2)充电时：阴极：PbSO42e=PbSO阳极：PbSO42H2O2e=PbO24HSO电子流向：电源负极阴极；电源正极阳极答案：AD8(2009福建高考)控制适合的条件，将反应2Fe32I2Fe2I2设计成如图所示的原电池下列判断不正确的是 ()A反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨电极上Fe3被还原C电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极解析：由反应

8、2Fe32I2Fe2I2可知，反应开始时甲中Fe3发生还原反应，乙中I发生氧化反应；当电流计读数为零时，则反应达到了平衡状态，此时在甲中溶入FeCl2固体，则平衡向逆反应方向移动，乙中I2发生还原反应，则乙中石墨电极为正极，故选D.答案：D9镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是 ()A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动解析：由

9、充电时方程式中的Cd和Ni的化合价变化可知，Ni(OH)2作阳极，电解质溶液为KOH，所以电极反应式为Ni(OH)2eOH=NiOOHH2O，A正确；Cd(OH)2作阴极，Cd(OH)22e=Cd2OH充电过程是将电能转化为化学能，B不正确；放电时，Cd作负极，Cd2e2OH=Cd(OH)2，Cd周围的c(OH)下降，OH向负极移动，C、D错误答案：A10(双选)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2.下列对该燃料电池说法正确的是 ()A在熔融电解质中，O2由负极移向正极B电池的总反应是：2C4H101

10、3O2=8CO210H2OC通入空气的一极是正极，电极反应为：O24e=2O2D通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C4H1026e13O2=4CO25H2O解析：本题主要考查原电池的工作原理由丁烷燃烧的化学反应方程式：2C4H1013O2=8CO210H2O，可知原电池的负极发生氧化反应，对应物质的化合价升高：C4H1026e13O2=4CO25H2O；原电池正极发生还原反应化合价降低：O24e=2O2，显然在熔融电解质中O2从正极移向负极本题答案为B、C.答案：BC11中国在2009年推出了国产燃料电池概念汽车，该车装有“绿色心脏”质子交换膜燃料电池如图是某科技杂志登载的该电池原理示意图下列

11、叙述正确的是()A工作时“X极”周围溶液的酸性增强B氢气在电极上发生还原反应C图中标出的“Y极”实际是原电池的负极D工作过程中，质子(H)从“Y极”一边透过质子交换膜移动到“X极”一边与OH反应生成水解析：根据题意，此题氢气燃料电池根据图中标注，“X极”反应是H22e=2H，故“X极”周围酸性增强，A正确；“X极”附近氢气失电子，发生氧化反应，B错误；“X极”上氢气失电子，电子流出，此极为原电池负极，“Y极”实际是原电池的正极，C错误；质子交换膜只允许H通过，故其从“X极”一边通过交换膜转移到“Y极”一边与OH反应生成水，D错误答案：A12(2010绍兴模拟)原电池的电极名称不仅与电极材料的性

12、质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是 ()A由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，放电时SO向Al电极移动B由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al3e4OH=AlO2H2OC由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu2e=Cu2D由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源，用石墨电极来电解硝酸银溶液，当析出1 mol Ag时，消耗铜电极32g解析：由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，Al为负极，原电池的电解质溶液里阴离子流向负极，A正确；B选项中，Al作电池的负极失电子被氧化，因电解质溶液为NaOH溶液，故Al应转化为AlO，B说法正确；由Fe、C

13、u、FeCl3溶液组成原电池，其负极材料为Fe，故C说法错误；由电子守恒知，当析出1 mol Ag时转移电子1 mol，消耗Cu 0.5 mol，即32 g，故D说法正确答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(14分)依据氧化还原反应：2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)设计的原电池如图所示：请回答下列问题：(1)电极X的材料是_；电解质溶液Y是_；(2)银电极为电池的_极，发生的电极反应为_，X电极上发生的电极反应为_；(3)外电路中的电子是从_电极流向_电极 解析：根据所给氧化还原反应方程式，结合原电池反应原理以及所给原电池装置，Cu应作负极，AgNO3溶液为

14、电解质溶液，从而推知：(1)X的材料为铜，Y是AgNO3.(2)银为原电池的正极，发生的电极反应式为Age=Ag.X电极上发生的电极反应式为Cu2e=Cu2.(3)外电路中的电子从X(Cu)电极流向银(正)电极答案：(1)铜AgNO3溶液(2)正Age=AgCu2e=Cu2(3)CuAg14(10分)某同学用如图所示做水果电池的实验，测得数据如下表所示：实验编号电极材料水果品种电极间距/cm电压/mV1锌铜菠萝39002锌铜苹果36503锌铜柑橘38504锌铜西红柿37505锌铝菠萝36506锌铝苹果3450请回答以下问题：(1)实验6中负极的电极反应式为_(2)实验1、5中电流方向相反的原因

15、是_.(3)影响水果电池的电压的因素有_、_.(4)若在实验中发光二极管不亮，该同学用铜、锌作电极，用菠萝作介质，并将多个此电池串联起来，再按发光二极管，这样做_(填“合理”或“不合理”)解析：(1)实验6中电极是Zn与Al，因Al更活泼，故负极反应为Al3e=Al3.(2)因实验1中锌比铜活泼，锌作负极，实验5中铝比锌活泼，锌作正极，故两实验中电流方向相反(3)由实验1和5可知，水果电池的电压与水果的品种及电极材料有关(4)这样做可使电压增大，合理答案：(1)Al3e=Al3(2)实验1中锌比铜活泼，锌作负极；实验5中锌比铝活泼性差，锌作正极，所以两实验中电流方向相反(3)水果品种电极材料(

16、4)合理15(12分)(2010宁波质检)科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过其工作原理的示意图如下：请回答下列问题：(1)Pt(a)电极是电池的_极，电极反应式为_；Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”)，电极反应式为_.(2)电池的总反应方程式为_(3)如果该电池工作时电路中通过2 mol电子，则消耗的CH3OH有_ mol.解析：Pt(a)原料为CH3OH和水，产物为CO2、H，根据C化合价由2价升到4价，失去6个电子，Pt(a)为负极；Pt(b)原料为O2、H，产物为H2O，O

17、化合价由0价降低为2价，发生还原反应，为正极答案：(1)负CH3OHH2O6e=CO26H还原O24H4e=2H2O(2)2CH3OH3O2=2CO24H2O(3) 16(16分)(2009天津高考)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置，右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定请回答：(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是_，在导线中电子流动方向为_(用a、b表示)(2)负极反应式为_(3)电极表面镀铂粉的原因为_(4)该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能因此，大量安全储氢是关键技术之一金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放

18、氢原理如下：.2LiH22LiH.LiHH2O=LiOHH2反应中的还原剂是_，反应中的氧化剂是_已知LiH固体密度为0.82 g/cm3，用锂吸收224 L(标准状况)H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为_由生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为_mol. 解析：(1)电池即是把化学能转变为电能的装置；在电池中电子是从负极经导线流向正极，而氢氧燃料电池中通入H2的一极是负极，故电子由a流向b.(2)H2在负极失电子，因为电解质溶液是KOH溶液，故负极反应式为2H24OH4e=4H2O.(3)电极表面镀铂粉可以增大电极单位面

19、积吸附H2、O2的分子数，从而增大反应速率(4)LiH中Li为1价，H为1价，故反应中还原剂是Li，反应中氧化剂是H2O.由反应可知吸收标准状况下224 L H2时生成160 g LiH，则生成的LiH的体积是，则生成的LiH体积与被吸收的H2的体积比为：.由生成的20 mol LiH与H2O反应，由反应可知生成20 mol H2，H22e，能量转化率为80%，则通过电子的物质的量为20 mol280%32 mol.答案：(1)化学能转变为电能由a到b(2)2H24OH4e=4H2O或H22OH2e=2H2O(3)增大电极单位面积吸附H2、O2的分子数，加快电极反应速率(4)LiH2O1114832